Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stickstoffeintrag aus der Luft verringert Schweizer Pflanzenvielfalt

08.04.2015

Hohe Stickstoffemissionen durch den Menschen führen zu sinkender Pflanzenvielfalt. Zu diesem Schluss kommen Forscher der Universität Basel, die Flächen in der ganzen Schweiz untersucht haben. Sie konnten zeigen, wie stark sich die Pflanzenvielfalt in Landschaften mit erhöhten Stickstoffeinträgen verringert hat. Die Zeitschrift «Royal Society Open Science» hat die Studie veröffentlicht.

Stickstoff ist für Pflanzen ein unentbehrlicher Nährstoff, der ursprünglich nur begrenzt vorhanden ist. Viele artenreiche Ökosysteme sind an eine geringe Verfügbarkeit von Stickstoff angepasst. Steigt die Verfügbarkeit von Stickstoff, nehmen oft einige wenige, besonders durchsetzungsfähige Pflanzenarten zu und verdrängen andere Arten – die Pflanzenvielfalt nimmt ab.


Zwei Drittel der Stickstoffeinträge in der Schweiz stammen aus der Landwirtschaft sowie ein Drittel aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

© Universität Basel

Die Forscher verglichen sechs verschiedene Messgrössen der Pflanzenvielfalt auf 381 zufällig ausgewählten Flächen in der Schweiz, die jeweils ein Quadratkilometer gross sind und auf 260 bis 3200 Meter Höhe liegen. Bei allen sechs Messgrössen zeigte sich ein negativer Zusammenhang mit dem Stickstoffeintrag aus der Luft.

«Negative Auswirkungen von Stickstoffeinträgen auf die Pflanzenvielfalt kannte man bisher vor allem aus Studien, die kleine und für den Naturschutz besonders interessante Flächen untersucht haben», sagt Erstautor Tobias Roth. «Wir wollten wissen, ob solche Auswirkungen auch feststellbar sind, wenn wir ganze Landschaften und verschiedene Höhenlagen untersuchen.»

Der schwächste Zusammenhang zeigte sich bei der traditionell gemessenen Artenvielfalt, also bei der Anzahl Pflanzenarten pro Fläche. Die stärksten Auswirkungen fanden die Biologen bei der sogenannten phylogenetischen Pflanzenvielfalt, bei der die DNA-Sequenzen verglichen werden: Hohe Stickstoffeinträge führen dazu, dass die Pflanzenarten im Durchschnitt stärker miteinander verwandt sind.

Der Rückgang an phylogenetischer Pflanzenvielfalt, der durch die heutigen Stickstoffeinträge des Menschen verursacht wird, beträgt 19 Prozent. Als Vergleichswert diente die Schätzung eines historischen Stickstoffeintrags, als es noch keine menschlichen Stickstoffemissionen gab.

Die traditionell gemessene Artenvielfalt nahm gegenüber dem historischen Vergleichswert um 5 Prozent ab. Die Forscher verglichen die Daten ausserdem mit Stickstoffeinträgen von 1880, aus der Zeit der Industrialisierung in Europa. Der Rückgang an phylogenetischer Pflanzenvielfalt beträgt in diesem Fall 11 Prozent.

Grosse Vielfalt wichtig für funktionierendes Ökosystem

Phylogenetische Pflanzenvielfalt hängt direkt mit dem Funktionieren eines Ökosystems zusammen. Da die Studie negative Auswirkungen auf die phylogenetische Pflanzenvielfalt ganzer Landschaften feststellt, folgern die Forscher, dass hohe Stickstoffeinträge letztlich das Funktionieren von Ökosystemen gefährden könnten. «Eine grosse Biodiversität bei Pflanzen ist für uns Menschen aus vielen Gründen wichtig», sagt Valentin Amrhein, Co-Leiter der Studie. «In den Bergregionen können zum Beispiel verschiedene Pflanzenarten mit unterschiedlichen Wurzeltiefen den Boden besser stabilisieren und so Erosion verhindern».

Die 381 Flächen wurden im Rahmen des Programms «Biodiversitäts-Monitoring Schweiz» untersucht, das im Auftrag des Bundesamts für Umwelt durchgeführt wird. Nach Angaben der Eidgenössischen Kommission für Lufthygiene stammen in der Schweiz zwei Drittel der Stickstoffeinträge aus Emissionen, die in der Landwirtschaft in Form von Ammoniak beim Umgang mit Hofdünger aus der Tierproduktion und beim Einsatz von Mineraldünger entstehen; ein Drittel stammt von Stickoxiden aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen.

Originalbeitrag
Tobias Roth, Lukas Kohli, Beat Rihm, Valentin Amrhein and Beat Achermann
Nitrogen deposition and multi-dimensional plant diversity at the landscape scale
Royal Society Open Science

Weitere Auskünfte
Dr. Tobias Roth, Hintermann & Weber AG, CH-4153 Reinach, Tel. +41 (0)61 717 88 62, E-Mail: roth@hintermannweber.ch
PD Dr. Valentin Amrhein, Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Fachbereich Zoologie, Tel. +41 (0)79 848 99 33, E-Mail: v.amrhein@unibas.ch
Beat Achermann, Bundesamt für Umwelt BAFU, Abteilung Luftreinhaltung und Chemikalien, CH-3003 Bern, Tel. +41 (0)58 462 99 78, E-Mail: beat.achermann@bafu.admin.ch

Weitere Informationen:

https://www.unibas.ch/en/News-Events/News/Uni-Research/Nitrogen-Deposition-Reduc...

Olivia Poisson | Universität Basel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Rasante Evolution einer Kalkalge
14.02.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Insektensterben: Auch häufige Arten werden selten
01.02.2018 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics